អង្គការមិនរកប្រាក់កម្រៃ ប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ និងសាធារណៈជនអាចទាញយករូបភាពពីគេហទំព័រ MIT Press Office ក្រោមអាជ្ញាប័ណ្ណ Creative Commons Attribution មិនមែនពាណិជ្ជកម្ម និងមិនមែនដេរីវេ។អ្នកមិនត្រូវកែប្រែរូបភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យនោះទេ គ្រាន់តែច្រឹបវាទៅទំហំត្រឹមត្រូវប៉ុណ្ណោះ។ក្រេឌីតត្រូវតែប្រើនៅពេលចម្លងរូបភាព;ឥណទាន "MIT" សម្រាប់រូបភាព លើកលែងតែមានការកត់សម្គាល់ខាងក្រោម។
ការព្យាបាលកំដៅថ្មីដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅ MIT ផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូនៃលោហៈបោះពុម្ព 3D ដែលធ្វើឱ្យសម្ភារៈកាន់តែរឹងមាំ និងធន់នឹងលក្ខខណ្ឌកម្ដៅខ្លាំង។បច្ចេកវិទ្យានេះអាចឱ្យការបោះពុម្ព 3D នៃ blades និង vanes ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់សម្រាប់ទួរប៊ីនឧស្ម័ន និងម៉ាស៊ីនយន្តហោះដែលបង្កើតថាមពលអគ្គិសនី ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការរចនាថ្មីដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ប្រេងឥន្ធនៈ និងប្រសិទ្ធភាពថាមពល។
ដាវទួរប៊ីនហ្គាសនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះត្រូវបានផលិតឡើងដោយប្រើដំណើរការដេញតាមបែបប្រពៃណី ដែលលោហៈធាតុរលាយត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងទម្រង់ស្មុគស្មាញ និងធ្វើឱ្យរឹងមាំតាមទិសដៅ។សមាសធាតុទាំងនេះត្រូវបានផលិតចេញពីលោហធាតុដែលធន់នឹងកំដៅខ្លាំងបំផុតនៅលើភពផែនដី ដោយសារពួកវាត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបង្វិលក្នុងល្បឿនលឿនក្នុងឧស្ម័នក្តៅខ្លាំង ការទាញយកការងារដើម្បីបង្កើតអគ្គិសនីនៅក្នុងរោងចក្រថាមពល និងផ្តល់កម្លាំងរុញច្រានសម្រាប់ម៉ាស៊ីនយន្តហោះ។
មានការចាប់អារម្មណ៍កាន់តែខ្លាំងឡើងក្នុងការផលិតដាវទួរប៊ីនដោយប្រើប្រាស់ការបោះពុម្ព 3D ដែលបន្ថែមពីលើអត្ថប្រយោជន៍បរិស្ថាន និងសេដ្ឋកិច្ច អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផលិតផលិត blades យ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងធរណីមាត្រដែលស្មុគស្មាញ និងសន្សំសំចៃថាមពល។ប៉ុន្តែកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដើម្បីម៉ាស៊ីនទួរប៊ីនបោះពុម្ព 3D មិនទាន់អាចយកឈ្នះលើឧបសគ្គធំមួយបានទេ៖ លូន។
នៅក្នុងលោហធាតុ ការច្រឹបត្រូវបានគេយល់ថាជាទំនោរនៃលោហៈក្នុងការខូចទ្រង់ទ្រាយដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានក្រោមភាពតានតឹងមេកានិចថេរ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ខណៈពេលដែលអ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងស្វែងរកលទ្ធភាពនៃការបោះពុម្ព turbine blades ពួកគេបានរកឃើញថាដំណើរការបោះពុម្ពផលិតគ្រាប់ធញ្ញជាតិល្អ ៗ ដែលមានទំហំចាប់ពីរាប់សិបទៅរាប់រយមីក្រូម៉ែត្រ ដែលជាមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធដែលងាយនឹងលូន។
លោក Zachary Cordero សាស្ត្រាចារ្យ Boeing នៃអាកាសចរណ៍នៅ MIT បាននិយាយថា "នៅក្នុងការអនុវត្ត នេះមានន័យថា ទួរប៊ីនឧស្ម័ននឹងមានអាយុកាលខ្លីជាង ឬមិនសូវសន្សំសំចៃ"។"ទាំងនេះគឺជាលទ្ធផលមិនល្អដែលមានតម្លៃថ្លៃ" ។
Cordero និងសហការីបានរកឃើញវិធីមួយដើម្បីកែលម្អរចនាសម្ព័ននៃយ៉ាន់ស្ព័របោះពុម្ព 3D ដោយបន្ថែមជំហានព្យាបាលកំដៅបន្ថែម ដែលប្រែក្លាយគ្រាប់ធញ្ញជាតិដ៏ល្អនៃសម្ភារៈបោះពុម្ពទៅជាគ្រាប់ធញ្ញជាតិ "columnar" ធំជាង ដែលជាមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធដ៏រឹងមាំដែលកាត់បន្ថយសក្តានុពលនៃការជ្រៀតចូលរបស់សម្ភារៈ។សម្ភារៈដោយសារតែ "សសរស្តម្ភ" ត្រូវបានតម្រឹមជាមួយអ័ក្សនៃភាពតានតឹងអតិបរមា។អ្នកស្រាវជ្រាវបាននិយាយថា វិធីសាស្រ្តដែលបានគូសបញ្ជាក់នៅថ្ងៃនេះនៅក្នុង Additive Manufacturing ត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ការបោះពុម្ព 3D ឧស្សាហកម្មនៃកាំបិតទួរប៊ីនឧស្ម័ន។
Cordero បាននិយាយថា "នៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីនេះ យើងរំពឹងថាក្រុមហ៊ុនផលិតទួរប៊ីនឧស្ម័ននឹងបោះពុម្ពកាំបិតរបស់ពួកគេនៅក្នុងរោងចក្រផលិតសារធាតុបន្ថែមទ្រង់ទ្រាយធំ ហើយបន្ទាប់មកដំណើរការពួកវាដោយប្រើកំដៅរបស់យើង"។"ការបោះពុម្ព 3D នឹងបើកដំណើរការស្ថាបត្យកម្មត្រជាក់ថ្មី ដែលអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពកម្ដៅនៃទួរប៊ីន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាផលិតថាមពលដូចគ្នា ខណៈពេលដែលដុតឥន្ធនៈតិច និងទីបំផុតបញ្ចេញកាបូនឌីអុកស៊ីតតិច។"
ការសិក្សារបស់ Cordero ត្រូវបានសហនិពន្ធដោយអ្នកដឹកនាំអ្នកនិពន្ធ Dominic Pichi, Christopher Carter, និង Andres Garcia-Jiménez នៃវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Massachusetts, Anugrahapradha Mukundan និង Marie-Agatha Sharpan នៃសាកលវិទ្យាល័យ Illinois នៅ Urbana-Champaign និង Donovan Leonard of the O. មន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Ridge ។
វិធីសាស្រ្តថ្មីរបស់ក្រុមនេះគឺជាទម្រង់នៃ recrystallization ទិសដៅ ការព្យាបាលកំដៅដែលផ្លាស់ទីសម្ភារៈឆ្លងកាត់តំបន់ក្តៅក្នុងអត្រាដែលបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់ ដោយបានបញ្ចូលគ្នានូវគ្រាប់ធញ្ញជាតិមីក្រូទស្សន៍ជាច្រើននៃវត្ថុធាតុចូលទៅក្នុងគ្រីស្តាល់ធំជាង រឹងមាំ និងឯកសណ្ឋានជាង។
ការកំណត់ឡើងវិញតាមទិសត្រូវបានបង្កើតឡើងជាង 80 ឆ្នាំមុន និងបានអនុវត្តចំពោះវត្ថុធាតុដែលខូចទ្រង់ទ្រាយ។នៅក្នុងការសិក្សាថ្មីរបស់ពួកគេ ក្រុមការងារ MIT បានអនុវត្តការកែច្នៃឡើងវិញដោយដឹកនាំទៅលើ superalloys បោះពុម្ព 3D ។
ក្រុមការងារបានសាកល្បងវិធីសាស្រ្តនេះលើ 3D បោះពុម្ព នីកែល superalloys ដែលមានមូលដ្ឋានលើលោហធាតុដែលជាទូទៅត្រូវបានដេញ និងប្រើប្រាស់នៅក្នុងទួរប៊ីនឧស្ម័ន។នៅក្នុងការពិសោធន៍ជាបន្តបន្ទាប់ អ្នកស្រាវជ្រាវបានដាក់គំរូ 3D-printed នៃ superalloys ស្រដៀងនឹង rod នៅក្នុងអាងងូតទឹកសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ដោយផ្ទាល់នៅក្រោមឧបករណ៏ induction ។ពួកគេបានទាញដំបងនីមួយៗចេញពីទឹកយឺតៗ ហើយឆ្លងកាត់វាតាមរយៈឧបករណ៏ក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នា ដោយបានកំដៅកំណាត់ឈើយ៉ាងសំខាន់ដល់សីតុណ្ហភាពចាប់ពី 1200 ទៅ 1245 អង្សាសេ។
ពួកគេបានរកឃើញថាការទាញដំបងក្នុងល្បឿនជាក់លាក់មួយ (2.5 មិល្លីម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង) និងនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ (1235 អង្សាសេ) បង្កើតជម្រាលសីតុណ្ហភាពដ៏ចោតដែលបង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតតូចនៃសារពត៌មានបោះពុម្ព។
លោក Cordero បានពន្យល់ថា "សម្ភារៈចាប់ផ្តើមចេញជាភាគល្អិតតូចៗ ជាមួយនឹងពិការភាពដែលហៅថា dislocations ដូចជា spaghetti ខូច" Cordero បានពន្យល់។“នៅពេលដែលអ្នកកំដៅសម្ភារៈ ពិការភាពទាំងនេះនឹងរលាយបាត់ ហើយបង្កើតឡើងវិញ ហើយគ្រាប់ធញ្ញជាតិអាចលូតលាស់បាន។គ្រាប់ធញ្ញជាតិដោយការស្រូបយកសម្ភារៈខូច និងគ្រាប់ធញ្ញជាតិតូចៗ—ដំណើរការហៅថា recrystallization ។
បន្ទាប់ពីការធ្វើឱ្យត្រជាក់នៃកំណាត់ដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយកំដៅ អ្នកស្រាវជ្រាវបានពិនិត្យរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូទស្សន៍របស់ពួកគេដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អុបទិក និងអេឡិចត្រុង ហើយបានរកឃើញថាគ្រាប់ធញ្ញជាតិមីក្រូទស្សន៍ដែលបានបោះពុម្ពត្រូវបានជំនួសដោយគ្រាប់ធញ្ញជាតិ "columnar" ឬតំបន់វែងដូចគ្រីស្តាល់ដែលមានទំហំធំជាងដើម។ គ្រាប់ធញ្ញជាតិ។.
អ្នកនិពន្ធ Dominic Peach បាននិយាយថា "យើងរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញទាំងស្រុង" ។"យើងបង្ហាញថាយើងអាចបង្កើនទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិដោយលំដាប់ជាច្រើននៃទំហំដើម្បីបង្កើតជាចំនួនដ៏ច្រើននៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិ columnar ដែលតាមទ្រឹស្តីគួរតែនាំទៅរកការកែលម្អគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិ creep" ។
ក្រុមការងារក៏បានបង្ហាញផងដែរថា ពួកគេអាចគ្រប់គ្រងអត្រាទាញ និងសីតុណ្ហភាពនៃគំរូដំបង ដើម្បីកែសម្រួលគ្រាប់ធញ្ញជាតិដែលកំពុងលូតលាស់ល្អ បង្កើតតំបន់នៃទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិជាក់លាក់ និងការតំរង់ទិស។Cordero និយាយថា កម្រិតនៃការគ្រប់គ្រងនេះអាចអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផលិតបោះពុម្ពម៉ាស៊ីនទួរប៊ីនជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតតូចជាក់លាក់នៃគេហទំព័រ ដែលអាចតម្រូវទៅតាមលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការជាក់លាក់។
Cordero គ្រោងនឹងសាកល្បងការព្យាបាលកំដៅនៃផ្នែកបោះពុម្ព 3D ខិតទៅជិត blades ទួរប៊ីន។ក្រុមនេះក៏កំពុងស្វែងរកមធ្យោបាយដើម្បីបង្កើនល្បឿនកម្លាំង tensile ក៏ដូចជាការធ្វើតេស្តភាពធន់នឹងការលូននៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយកំដៅ។បន្ទាប់មក ពួកគេបានសន្មត់ថា ការព្យាបាលកំដៅអាចអនុញ្ញាតឱ្យការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃការបោះពុម្ព 3D ដើម្បីផលិតម៉ាស៊ីនទួរប៊ីនថ្នាក់ឧស្សាហកម្មដែលមានរូបរាង និងលំនាំស្មុគស្មាញជាង។
លោក Cordero បាននិយាយថា "ធរណីមាត្រនៃ blades និង blade ថ្មីនឹងធ្វើឱ្យទួរប៊ីនឧស្ម័ននៅលើដី ហើយទីបំផុតម៉ាស៊ីនយន្តហោះកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពថាមពល" ។"តាមទស្សនៈមូលដ្ឋាន នេះអាចកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ន CO2 ដោយធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃឧបករណ៍ទាំងនេះ។"
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ១៥-វិច្ឆិកា-២០២២
